不銹鋼電化學著彩色酸性溶液成分和工藝條件見(jian)表9-9。配方4 (見(jian)表9-9)的說明 。本配方由長(chang)沙(sha)中南(nan)大學冶(ye)金物理(li)化學與材料(liao)化學研(yan)究所 何新(xin)快、陳(chen)白珍、周寧波、張欽發(fa)提出(chu)。
1. 重鉻酸鉀(jia)用量對成膜速率及其顏色的影響
重鉻酸(suan)鉀(jia)是主成(cheng)(cheng)膜(mo)物質(zhi)，提供三價鉻在陽(yang)極表面達到臨界值水(shui)解而生成(cheng)(cheng)金屬著(zhu)色膜(mo)。其他(ta)成(cheng)(cheng)分不變(bian)(bian)，改變(bian)(bian)重鉻酸(suan)鉀(jia)用量(liang)，其對著(zhu)色膜(mo)的(de)影響見表9-17。
由表9-17可見，隨著重鉻酸(suan)鉀(jia)用量的增加，其他成(cheng)分(fen)不變(bian)(bian)，成(cheng)膜速(su)率加快，所得(de)著色(se)膜的質量也越均勻，致密。但當其達(da)到50g/L時，成(cheng)膜速(su)率幾乎(hu)不變(bian)(bian)。選取重鉻酸(suan)鉀(jia)含量為40g/L。
2. 硫(liu)酸錳用(yong)量(liang)對成膜速率(lv)及其顏色的影(ying)響
硫酸錳(meng)是輔助成膜劑(ji)，其他(ta)成分不變，改變硫酸錳(meng)用量，對(dui)成膜速率(lv)及其顏色的影響見(jian)表(biao)9-18。
從表9-18可見(jian)，硫(liu)酸錳(meng)的(de)用量(liang)既影響(xiang)著色速率，又影響(xiang)著色膜的(de)質量(liang)。硫(liu)酸錳(meng)的(de)最佳(jia)含量(liang)取20g/L為宜。
3. 硫酸(suan)銨(an)的主要作用
銨離子（NH+4)能配位三價鉻離子及被溶解下來的鎳離子（Ni2+),控制反應速率。其含量偏高，成膜速率太快，易掉色；含量偏低，配位不了溶解下來的鎳、鉻等離子，致使電解液老化，成膜速率減緩。硫酸銨的最佳含量以20g/L為宜。
4. 添(tian)加劑A的作用及其影響(xiang)
添(tian)加劑A是鉬(mu)酸根(gen)鹽(yan)，它參與(yu)成(cheng)膜，促進氧化(hua)膜的形成(cheng)。它能使(shi)不(bu)銹鋼表(biao)面鈍化(hua)而生成(cheng)鉬(mu)系列金屬(shu)氧化(hua)物（如(ru)二(er)氧化(hua)鉬(mu)，氧化(hua)亞鉬(mu)等），使(shi)得著(zhu)色膜致(zhi)密，提高著(zhu)色膜的耐(nai)蝕性、耐(nai)磨性。分別改變(bian)添(tian)加劑A的用量，其(qi)對膜的影響(xiang)見表(biao)9-19。
由表9-19可知(zhi)，沒有(you)添加(jia)劑(ji)A的(de)著(zhu)色液著(zhu)不(bu)上金黃色而是黑色的(de)，隨著(zhu)其(qi)用(yong)量(liang)的(de)增加(jia)，著(zhu)色膜變得致(zhi)密且光(guang)亮(liang)，當其(qi)用(yong)量(liang)達到15g/L時，再增加(jia)用(yong)量(liang)，對(dui)成(cheng)膜幾乎無影(ying)響(xiang)。添加(jia)劑(ji)的(de)最佳含量(liang)以9~12g/L為宜。
5. 添加劑B的作用及其影響
添(tian)加劑B是過渡區(qu)金屬硫酸鹽，具(ju)有光(guang)亮(liang)劑的作用(yong)，提高著色膜的光(guang)亮(liang)性、色澤，且重現性好。其(qi)他(ta)成(cheng)分不變，改變添(tian)加劑B的用(yong)量(liang)，其(qi)對成(cheng)膜的影響(xiang)見表9-20。
由表9-20可見，沒(mei)有添加劑B的(de)著(zhu)色(se)液(ye)著(zhu)上的(de)金黃(huang)色(se)膜不光亮。添加劑B的(de)最佳用(yong)量以10g/L為(wei)宜。
6. 溫度與時(shi)間的(de)影響
實驗發現(xian)，溫度升高，電解著色的速(su)率增大(da)。當溫度在10~30℃內變化，著色速(su)率變化不大(da)。在20℃恒溫下，著色時(shi)間與著色膜(mo)顏色的關系見表(biao)9-21。
由表9-21可知，電解著金(jin)黃色(se)的(de)時間為12~15min,有利于試樣著色(se)的(de)控制，能(neng)得到重現性好的(de)成品(pin)。
7. 電(dian)解(jie)著色工藝(yi)流程(cheng)
不銹鋼試樣①→化學除油②→水洗→拋光活化處理③→水洗→電化學著色④→水洗→封閉處理⑤→沸水干(gan)燥(zao)。
注：①. 材料為1Cr18Ni9Ti不銹(xiu)鋼(gang) .
②. 化學(xue)除(chu)(chu)油(you)(you)一定要將(jiang)不(bu)銹鋼上(shang)的油(you)(you)除(chu)(chu)干凈，否則著不(bu)上(shang)金色(se)或著色(se)不(bu)均勻。除(chu)(chu)油(you)(you)液組分為：氫(qing)氧化鈉40g/L,碳酸(suan)鈉60g/L,OP乳化劑5mL/L,除(chu)(chu)油(you)(you)溫度60~70℃,時間8~12min。
③. 拋光活化液組分。硫酸200ml/L,鹽酸70mL/L,硝(xiao)酸20mL/L,溫度40~60℃,時(shi)間2~3min.要控制(zhi)好活化程度。活化時(shi)間不(bu)夠，著(zhu)色速率慢，著(zhu)色不(bu)均(jun)勻(yun)，結(jie)合力差；活化時(shi)間太長(chang)，不(bu)銹鋼易產生過(guo)腐蝕(shi)。
④. 電(dian)化學著色，按(an)配(pei)方(fang)4 的(de)成(cheng)分(fen)和工(gong)藝條(tiao)件進行。不銹(xiu)鋼作陽極，鉛板作陰極，陰陽兩(liang)極的(de)面積之比為3:1.所用試劑均(jun)為分(fen)析純。
⑤. 封閉處理。由于著色膜的附著力強，且致密耐路，對一般不銹鋼裝審器材，可直接封閉處理，無需固膜處理。封閉處理液組成為；硅酸鈉（Na2Sio3)2%~4%,添加劑1.5%,表面活性劑0.5%,封閉處理溫度70~90℃,時間5~6min.
8. 著色膜性能檢驗
①. 耐磨(mo)性實驗(yan)
按GB 1768-79進行耐磨性實(shi)驗(yan)。橡皮輪(lun)加壓5N,實(shi)驗(yan)3min,膜層顏色基本不變，該著色膜具有優良的(de)耐磨性。
②. 耐腐蝕性
按GB 4334.6-84,將著色(se)(se)后的(de)(de)樣(yang)品和未著色(se)(se)的(de)(de)空(kong)(kong)白不(bu)銹(xiu)鋼試(shi)樣(yang)進行耐腐蝕(shi)性(xing)對(dui)照實驗，空(kong)(kong)白不(bu)銹(xiu)鋼試(shi)樣(yang)的(de)(de)失重(zhong)腐蝕(shi)率為(wei)30.65g/(㎡·h)而(er)金黃膜試(shi)樣(yang)的(de)(de)失重(zhong)腐蝕(shi)率為(wei)1.28g/(㎡2·h),僅約為(wei)空(kong)(kong)白不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)1/30。因(yin)而(er)該著色(se)(se)膜具有(you)優良的(de)(de)耐腐蝕(shi)性(xing)。
